非水电解质二次电池制造技术

作为实施方式的一例的非水电解质二次电池具备：具有正极芯体和设于正极芯体上的正极合剂层的正极；以及具有负极芯体和设于负极芯体上的负极合剂层的负极。正极芯体的0.2％屈服强度大于负极芯体的0.2％屈服强度。正极芯体的0.2％屈服强度优选为负极芯体的0.2％屈服强度的1.05倍以上。服强度的1.05倍以上。服强度的1.05倍以上。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】非水电解质二次电池


[0001]本专利技术涉及一种非水电解质二次电池。

技术介绍

[0002]锂离子电池等非水电解质二次电池中，为了不在负极析出金属锂，夹隔着间隔件按照负极的合剂层必定位于与正极的合剂层相面对的位置的方式将正极与负极对置配置。但是，若反复进行电池的充放电，则电池内部的压力例如因负极合剂层的膨胀而增加，对极板的压力载荷变大而使极板伸长。以往的非水电解质二次电池为了在正极因充放电而伸长的情况下也维持正极合剂层与负极合剂层的对置状态，将负极设计为比正极大一圈。
[0003]以往，为了改善电池性能，对极板的芯体进行过各种研究(例如参照专利文献1～4)。专利文献1中，公开过一种拉伸强度为180MPa以上、0.2％屈服强度为160MPa以上的正极芯体用铝合金箔。另外，专利文献2中，公开过一种拉伸强度为220MPa以上、0.2％屈服强度为180MPa以上的正极芯体用铝合金箔。需要说明的是，专利文献1、2中，不存在关于负极芯体的物性的记载。
[0004]专利文献3中，公开了一种0.2％屈服强度为18～25kgf/mm2、伸长率为10％以上的负极芯体用电解铜箔。另外，专利文献4中，公开了一种0.2％屈服强度为250N/mm2以上、伸长率为2.5％以上的负极芯体用电解铜箔。需要说明的是，专利文献3、4中，不存在关于正极芯体的物性的记载。
[0005]现有技术文献
[0006]专利文献
[0007]专利文献1：国际公开第2013/018161号
[0008]专利文献2：国际公开第2013/018162号
[0009]专利文献3：国际公开第2008/132987号
[0010]专利文献4：日本特开2012
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151106号公报

技术实现思路

[0011]专利技术所要解决的课题
[0012]如上所述，以往的非水电解质二次电池被设计为，比正极大一圈地形成负极，即使正极因充放电而伸长，也不会产生正极合剂层的负极非对置区域。但是，若考虑电池的高容量化，则不优选负极的大小相对于正极有富余量的设计。以往，对伴随着充放电的负极和正极的伸长量没有进行过任何考虑，因此难以减小正极与负极的大小的差而实现非水电解质二次电池的高容量化。
[0013]本专利技术的目的在于，提供一种非水电解质二次电池，即使减小正极与负极的大小的差，也能够更加可靠地抑制正极合剂层的负极非对置区域的产生。
[0014]用于解决课题的手段
[0015]本专利技术的非水电解质二次电池的特征在于，具备具有正极芯体和设于正极芯体上
的正极合剂层的正极、以及具有负极芯体和设于负极芯体上的负极合剂层的负极，正极芯体的0.2％屈服强度大于负极芯体的0.2％屈服强度。
[0016]专利技术效果
[0017]根据本专利技术的非水电解质二次电池，即使在极板因充放电而伸长的情况下，也能够更加可靠地抑制正极合剂层的负极非对置区域的产生。因此，例如可以减小正极与负极的大小的差，即可以增大正极，从而可以实现电池的高容量化。
附图说明
[0018]图1是作为实施方式的一例的非水电解质二次电池的剖视图。
具体实施方式
[0019]本专利技术人等为了解决上述课题进行了深入研究，结果发现，极板的芯体强度、特别是芯体的屈服应力对伴随着电池的充放电的极板的伸长有大的影响。当对极板芯体施加拉伸应力时，在应变小的区域中，应力与应变成比例，若除去载荷，则芯体恢复到原来的大小。将除去载荷时芯体恢复到原来的大小的该区域称作弹性区域。当对芯体施加应力时，以某个点为界，即使除去载荷，芯体也不会恢复到原来的大小。将该区域称作塑性区域，在塑性区域中应力与应变的比例关系不成立。将从弹性域变化到塑性域的点称作屈服点，将屈服点处的应力称作屈服应力。以往的电池中，正极芯体的弹性区域小于负极芯体的弹性区域。
[0020]因电池的反复充放电，负极合剂层的膨胀率变大。由此，极板所受到的压力载荷慢慢地变大，极板的应变很快超过弹性区域而到达塑性区域。该情况下，即使进行放电而释放压力载荷，极板也不会恢复到原来的长度。即，当随着充放电的进行正极的塑性变形量大于负极时，则正极的伸长量大于负极。其结果是，有可能产生正极合剂层的负极非对置区域。本专利技术是基于此种本专利技术人等的见解而完成的。
[0021]根据本专利技术的非水电解质二次电池，通过使正极芯体的0.2％屈服强度大于负极芯体的0.2％屈服强度，即使反复进行充放电，也能够更加可靠地抑制在正极的端部产生正极合剂层的负极非对置区域。该情况下，能够减小蓄积在正极和负极的塑性变形量的差，或者能够使正极的塑性变形量小于负极，负极非对置区域的产生得到高度抑制。需要说明的是，由于屈服点有时根据材料的不同而不能清楚地显现，因此本专利技术中取代屈服点而使用0.2％屈服强度。
[0022]以下，在参照附图的同时，对本专利技术的非水电解质二次电池的实施方式的一例进行详细说明。需要说明的是，将以下说明的多个实施方式及变形例选择性组合的做法包含于本专利技术中。
[0023]以下，例示出将卷绕型的电极体14收容于有底圆筒形状的外包装罐16中的圆筒形电池，然而电池的外包装体并不限定于圆筒形的外包装罐，例如可以是方形的外包装罐(方形电池)、纽扣形的外包装罐(纽扣形电池)，也可以是由包含金属层及树脂层的层压片构成的外包装体(层压电池)。另外，电极体可以是多个正极与多个负极夹隔着间隔件交替层叠而成的层叠型的电极体。
[0024]图1是示意性地表示作为实施方式的一例的非水电解质二次电池10的剖面的图。如图1所示，非水电解质二次电池10具备卷绕型的电极体14、非水电解质和收容电极体14及
非水电解质的外包装罐16。电极体14具有正极11、负极12及间隔件13，具有正极11与负极12夹隔着间隔件13卷绕成螺旋状的卷绕结构。外包装罐16是轴向一方侧开口的有底圆筒形状的金属制容器，外包装罐16的开口由封口体17封堵。以下，为了说明的方便，将电池的封口体17侧设为上，将外包装罐16的底部侧设为下。
[0025]非水电解质包含非水溶剂和溶解于非水溶剂中的电解质盐。作为非水溶剂例如可以使用酯类、醚类、腈类、酰胺类以及它们的2种以上的混合溶剂等。非水溶剂可以含有将这些溶剂的氢的至少一部分用氟等卤素元素取代了的卤素取代物。作为非水溶剂的一例，可以举出碳酸亚乙酯(EC)、碳酸甲乙酯(EMC)、碳酸二甲酯(DMC)以及它们的混合溶剂等。作为电解质盐例如可以使用LiPF6等锂盐。需要说明的是，非水电解质并不限定于液体电解质，也可以是固体电解质。
[0026]构成电极体14的正极11、负极12以及间隔件13均为带状的长条体，通过卷绕成螺旋状而被沿电极体14的直径方向交替层叠。为了防止锂的析出，以比正极11大一圈的尺寸形成负极12。即，在长边方向及宽度方向(短边方向)比正极11更长地形成负极12。间隔件13以至少比正极11大一圈的尺寸形成，以夹持正极11的方式配置2片。电极体14具有利用焊接等与正极本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种非水电解质二次电池，具备：具有正极芯体和设于所述正极芯体上的正极合剂层的正极；以及具有负极芯体和设于所述负极芯体上的负极合剂层的负极，所述正极芯体的0.2％屈服强度大于...

【专利技术属性】
技术研发人员：小森美穂，小林径，崎田孝文，
申请(专利权)人：松下新能源株式会社，
类型：发明
国别省市：